基于太陽能通風裝置固—固相變蓄熱材料的性能研究.pdf

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5、太陽能通風裝置固-固相變蓄熱材料的性能研究專業(yè)：供熱、供燃氣、通風及空調工程碩士生：王元明指導教師：丁云飛摘要隨著社會經濟的不斷發(fā)展，對能源的需求日益增加，能源已成為人類生存和發(fā)展的基礎。蓄能技術是20世紀末發(fā)展起來的一項高新技術，是提高能源利用率的有效手段，而蓄能材料是蓄能技術的基礎，其蓄能密度約比顯熱高出一個數量級，且放熱階段溫度恒定。近年來，相變蓄能材料（PCM）一直是蓄能領域的研究熱點，尤其是固-固相變蓄熱材料，由于其具有固-液相變材料所不具備的獨特優(yōu)點，已經成為最具發(fā)展?jié)摿Φ男顭岵牧稀ａ槍μ柲軣焽栊顭釂卧膽眯枨?，本文選用具有優(yōu)異的相變特性和良好儲能效果

6、的聚乙二醇作為相變單元，結合二異氰酸酯制備固-固相變蓄熱材料并向其中添加碳納米管，通過兩步法制備出碳納米管質量分數分別為0.5%、1%、2%、3%、5%的復合固-固相變材料，并對其熱物性和循環(huán)穩(wěn)定性進行了實驗研究。結果顯示，碳納米管的添加可以有效的提高復合相變材料的熱導率和相變過程的傳熱速率，當碳納米管質量分數為5%時，樣品的熱導率為0.65W/m?K，比純PUPCM提高了103%，蓄/放熱速率分別提高了42.8%和44.2%；碳納米管的添加降低了相變材料的相變潛熱，當碳納米管質量分數為5%時，其相變潛熱為107J/g，為純PUPCM的71.8%；通過TG和FT-IR

7、分析，制備的復合相變材料熱穩(wěn)定好且沒有新的物質生成，碳納米管與PUPCM發(fā)生的只是簡單的物理復合，且升溫過程中相變材料沒有失重現象，熱穩(wěn)定性較好；多次循環(huán)測試后，復合相變材料的熱導率和蓄熱能力沒有發(fā)生顯著衰減，復合相變材料具有很好的熱循環(huán)穩(wěn)定性。本文構建了復合相變材料結合太陽能通風構件，研究構件中的溫度場、速度場和自然通風量。在太陽能通風系統(tǒng)中復合相變材料最高溫度57.1℃，達到了復合材料的峰值溫度；在10:00~21:00通道內平均溫度與室外溫度差在5~13.7℃之間，出風口處風速為30.4~0.74m/s，通風量為55.0~103.9m/h，完全